一种无线传感器的低功耗控制方法及其系统与流程

本发明涉及低功耗控制，尤其涉及一种无线传感器的低功耗控制方法及其系统。

背景技术：

1、桩基作为建筑物基础构造形式的一种，埋于地下，属于隐蔽工程。准确判定桩基工程的质量对于确保建筑整体的质量、安全十分重要，根据《建筑桩基检测技术规范jgj106-2014》，桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种，其中，静载试验通常采用静载荷测试仪，其包括如下几个部分：静载荷主机、位移传感器、油压传感器、采集基站、油泵控制器。目前静载荷测试使用到的位移及压力传感器绝大部分采用有线连接的方式，现场拆装接线耗时且繁琐，另一方面，静载荷现场工况复杂，多条线缆存在打结或破损的重大隐患，极大的影响了现场的检测效率。

2、虽然位移及压力传感器采用有线线缆连接方式所导致的相关问题，可以采用无线连接的方案进行改进，但是，静载荷试验不同于其他桩基检测方法，连续工作时间长且危险系数高，常规吨位需要连续工作36-48小时，全过程对位移和压力传感器数据的实时性和准确性要求高，一旦出现异常沉降，静载荷检测系统能够进行精准的预警与控制。因此，位移和压力传感器采用无线的方式，在静载荷检测实际应用中，面临着较多技术难点需要去突破，如无线通讯的实时性和稳定性；高频率无线数据通讯应用场景下，无线传感器的功耗、体积、成本、通信距离等综合瓶颈。如中国专利cn108475100b公开了一种工作模式切换方法、无线传感器及系统，无线传感器在所述低功耗模式下每隔第二预设时间段判断是否检测到所述至少一种生理参数，以及在检测到所述至少一种生理参数时，自动从所述低功耗模式进入所述正常工作模式，也就是说该无线传感器只要检测到了生理参数，就从低功耗模式进入正常工作模式，而不是根据实际测试需要才被唤醒，仍然存在不必要的电能浪费的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种无线传感器的低功耗控制方法及其系统，以解决现有无线传感器不是根据实际测试需要才被唤醒，仍然存在不必要的电能浪费的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种无线传感器的低功耗控制方法，其中，包括如下步骤：

3、s1：上电后，对无线传感器进行初始化，无线传感器进入正常工作模式，接收到终端设备的采集指令后，进行数据采集；

4、s2：在正常工作模式下，如果在第一预设时间内没有接收到终端设备的采集指令，则无线传感器从正常工作模式进入周期性休眠模式；

5、s3：在周期性休眠模式下，周期性地检测是否接收到终端设备的采集指令，如果接收到终端设备的采集指令，则无线传感器从周期性休眠模式进入正常工作模式。

6、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s3中，周期性休眠模式包括n个大周期，其中n为正整数；

7、每个大周期包括若干个小周期；

8、每个小周期包括接收状态和休眠状态，无线传感器在接收和休眠两个状态下切换工作，当处于接收状态时，如果获取到终端设备或相同信道无线传感器的采集指令或数据时，则退出周期性休眠模式。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，同一个大周期下的接收状态时间和休眠状态时间各不相同。

10、在以上技术方案的基础上，优选的，当终端设备同时接入多个无线传感器时：

11、根据传感器内网地址的不同，设定每个无线传感器按照不同的初始休眠时间进入周期性休眠模式。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，正常工作模式包括若干个周期；

13、每个周期依次包括接收状态、发送状态和待机状态，当无线传感器处于接收状态时，如果获取到终端设备的采集指令，则进入发送状态，将采集的数据发送回终端设备，然后进入待机状态，以此循环；

14、当无线传感器处于接收状态时，如果在第一预设时间内没有获取到终端设备的采集指令，则进入周期性休眠模式。

15、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一预设时间为1分钟。

16、另一方面，本发明提供一种系统，其采用了如上所述的无线传感器的低功耗控制方法，其中，所述系统包括：

17、微控制器模块、数据采集模块、无线传输模块、液晶显示屏模块、电源模块以及gps模块；

18、所述数据采集模块，与微控制器模块电性连接，用于实时采集实验数据并发送至微控制器模块进行处理；

19、所述无线传输模块，与微控制器模块通信连接，用于传输经过微控制器模块处理的数据至终端设备，并接收终端设备发送的采集指令；

20、所述液晶显示屏模块，与微控制器模块电性连接，用于显示经过微控制器模块处理的实验数据；

21、所述gps模块，与微控制器模块电性连接，用于对无线传感器进行定位，并将定位数据发送至微控制器模块进行处理；

22、所述微控制器模块，用于根据采集指令的接收情况，进行无线传感器正常工作模式和周期性休眠模式的切换；

23、所述电源模块，与微控制器模块、数据采集模块以及无线传输模块分别电性连接，用于向微控制器模块、数据采集模块以及无线传输模块供电。

24、在以上技术方案的基础上，优选的，所述无线传输模块采用lora进行无线传输。

25、本发明的无线传感器的低功耗控制方法及其系统相对于现有技术具有以下

26、有益效果：

27、(1)在周期性休眠模式下，周期性地检测是否接收到终端设备的采集指令，保证超低功耗的同时又能随时被终端设备唤醒，切换到正常工作模式；

28、(2)增大接收状态和休眠状态时间可以有效保证低功耗，同时又可以有很高的接收数据成功率；

29、(3)采用周期性休眠模式和正常工作模式(周期性待机的工作模式)，在设备未通信时，大幅度降低待机功耗，即便设备处于闲置时，也能保证突然进入实验后，与终端设备恢复通信。

技术特征：

1.一种无线传感器的低功耗控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的无线传感器的低功耗控制方法，其特征在于：所述步骤s3中，周期性休眠模式包括n个大周期，其中n为正整数；

3.如权利要求2所述的无线传感器的低功耗控制方法，其特征在于：同一个大周期下的接收状态时间和休眠状态时间各不相同。

4.如权利要求1所述的无线传感器的低功耗控制方法，其特征在于：当终端设备同时接入多个无线传感器时：

5.如权利要求1所述的无线传感器的低功耗控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，正常工作模式包括若干个周期；

6.如权利要求5所述的无线传感器的低功耗控制方法，其特征在于：所述第一预设时间为1分钟。

7.一种采用如权利要求1-6任一项所述的无线传感器的低功耗控制方法的系统，其特征在于：所述系统包括：

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述无线传输模块采用lora进行无线传输。

技术总结
本发明提出了一种无线传感器的低功耗控制方法及其系统，包括如下步骤：S1：上电后，对无线传感器进行初始化，无线传感器进入正常工作模式，接收到终端设备的采集指令后，进行数据采集；S2：在正常工作模式下，如果在第一预设时间内没有接收到终端设备的采集指令，则无线传感器从正常工作模式进入周期性休眠模式；S3：在周期性休眠模式下，周期性地检测是否接收到终端设备的采集指令，如果接收到终端设备的采集指令，则无线传感器从周期性休眠模式进入正常工作模式。在周期性休眠模式下，周期性地检测是否接收到终端设备的采集指令，保证超低功耗的同时又能随时被终端设备唤醒，切换到正常工作模式。

技术研发人员：张喻,王承成,陈颖琦,杨涛,陈胜,袁梦
受保护的技术使用者：岩联（武汉）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11